보 [洑]저수시설 | 브리태니커
싸이월드미투데이 요즘논밭에 물을 대기 위해서 하천에 둑을 쌓아 만든 저수시설.
전통적인 농업국가였던 한국에서의 치수(治水)는 국가 주요정책의 하나로, 제언과 보의 신축 및 개수를 중심으로 한 관개사업이 활발했다. 특히 조선시대에는 저수지와 보를 축조하여 밭을 논으로 만드는 작업이 이루어져, 세종 1년에는 논과 밭의 비율이 2：3이었던 것이 조선말에는 3：1로 바뀌었다. 보를 설치하는 이유는 첫째, 논밭에 물을 대기에 편리한 수면 높이를 얻고, 둘째, 가뭄철에도 농업용수를 확보하며, 셋째, 강하구로부터 짠물이 흘러드는 것을 막고, 넷째, 큰 물을 분산하여 물량을 조절하기 위해서이다(→ 색인 : 치수관개).
전통적인 보(洑)의 설치방법은 하천에 가로로 적절한 간격마다 말목을 박고 긴 통나무들을 가로질러 여기에 돌을 놓고 흙으로 덮어 물을 흐르게 하면서 수심을 높이는 것이다. 보의 구조물에는 수로에 물을 끌어 들이는 취수문, 수위를 높이고 수량을 확보하기 위해 하천을 막아 만든 취입보, 수문 앞에 토사의 퇴적을 막고 홍수량의 일부를 방류하기 위한 토사토(土沙吐), 홍수나 격류 등으로 보 양안의 파여짐을 방지하는 호안공(護岸工) 등으로 이루어진다. 예전의 보들은 구조물들이 미비하여 홍수 때마다 유실되어 매년 다시 쌓아야 하는 단점이 있었다. 현대에는 많은 하천들의 상류에 저수지가 축조되고, 보도 대형화·현대화됨으로써 과거에 보가 갖고 있던 문제점들이 해결되고 있다. 보통 보를 쌓을 때에는 가뭄에도 필요한 물을 얻을 수 있어야 하므로, 하천이 산간지역에서 평야지대로 넘어가는 중류부가 가장 알맞다. 또한 하천변과 가까워야 하며, 보마루의 표고는 계획취수위보다 10~15㎝의 여유를 두어야 한다. 최근에 대규모의 댐과 저수지가 많아져 그 역할을 대행해주고 있지만, 아직도 관개시설로서 보는 매우 중요하다.
댐 [dam]토목 | 브리태니커
싸이월드미투데이 요즘물의 흐름을 제한하고 관리하기 위해 시내·강, 혹은 강 하구를 가로질러 건설한 방벽.
댐은 식수원·관개·홍수조절·전력생산 등을 위해 건설된다. 댐의 종류는 그것의 종(縱) 단면형태와 건설자재에 따라 나누어진다. 주요한 형식은 흙 댐, 사력 댐, 자갈 댐, 중력식 석괴 댐, 석괴 아치 댐, 중력식 아치 댐, 석괴구조 댐, 철제 댐, 목제 댐이 있다. 처음 4가지 유형은 예전부터 사용되어왔고 나머지는 19~20세기에 개발되었다. 현대의 토목 기술자들은 특정한 댐의 건설에서 가장 적절한 재료와 설계를 선택하기 위해서 기초의 상태, 하중-변형 관계, 온도와 압력 변화, 지역 지하수의 화학적 특성, 지진 활동의 가능성을 면밀하게 분석한다.
수세기 동안 댐 설계는 오직 경험에만 의존하게 되었는데, 인도와 스리랑카는 아직도 고대 흙 댐 유적이 남아 있다. 문헌에 최초로 기록된 댐은 BC 2900년경 이집트 나일 강에 건설된 15ｍ의 석괴구조 댐이며, 아직까지 사용되고 있는 가장 오래된 댐은 시리아에 있는 BC 1300년경에 건설된 사력 댐이다. 고대 로마의 댐 기술자들은 다른 건설공사에 발휘했던 건설 재능을 댐 공사에는 발휘하지 못했던 반면, 비잔티움의 토목기술자는 AD 550년 중력식 아치 댐을 지을 때 로마의 석괴 아치를 도용했다(→ 색인 : 비잔틴 제국). 그후 수세기 동안 유럽에서는 댐 건설이 거의 없었다.
18~19세기 산업혁명으로 수력발전이 필요하게 되자 비로소 본격적으로 댐을 건설하게 되었다. 1850년대 스코틀랜드 토목기술자 윌리엄 J. M. 랭킨의 영향으로 토목공학의 방향이 뚜렷하게 제시되었다. 그뒤 100여 년 간 뉴턴, 라이프니츠, 후크와 그밖의 다른 사람들의 발전으로부터 축적되어온 이론적 지식이 마침내 댐 설계 기술을 탄생시켰다.
현대적인 댐은 일반적으로 제방 댐(토사충전 댐)과 석괴 댐(콘크리트 댐)의 2가지 종류로 나누어진다(→ 색인 : 토양). 보통 제방 댐은 폭이 넓은 강을 가로질러 물을 저장하고자 할 때 이용한다. 여기에는 엄청난 재료가 소모되기 때문에 주로 쉽게 구할 수 있고 저렴한 흙과 암석이 이용된다. 또한 흙과 암석은 댐 기초 부분에서 유동으로 생기는 변화에 효과적으로 적응할 수 있다.
이집트 나일 강을 가로지르는 아스완 하이 댐과 같은 제방의 단면을 보면 밑면이 넓은 3각형처럼 보인다. 비록 이러한 댐들은 높이보다 댐의 길이로 잘 알려져 있지만 예외적으로 타지키스탄에 있는 누레크 댐은 높이가 300m 이상이다. 그러므로 여기에 쓰인 시공 자재는 그 자체가 엄청난 무게를 갖기 때문에 굳기 쉬운 단단한 토질을 쓴다. 이런 구조물에서 생길 수 있는 위험은 물이 점점 전체 제방으로 스며들면서 밖으로 흘러나올 때 초래된다. 그러면 댐이 씻겨나가고 결국에는 파괴된다. 토목기술자들은 이러한 과정을 예방하고 이미 스며든 물이 배수되도록 하기 위해 제방 안에 다른 투수성을 가진 층을 설치한다. 이러한 특수설계에는 일반적으로 불투수성 점토층과 대비되는 약한 투수성의 재료를 이용해서 전이층을 만드는 방법이 이용된다.
석괴 댐에서는 몇 개의 가능한 다른 설계방법이 있다. 중력식 댐은 수평수압을 지탱하기 위해 건설재료 자체의 무게에 의한 하중을 이용한다. 수압이 큰 경우 기초는 댐 높이의 약 3/4의 너비로 콘크리트 시공을 한다. 콘크리트 부벽 댐은 기초의 바깥쪽의 군데군데에 버팀벽을 세우기 때문에 물을 막는 벽 자체는 좀 얇게 만들 수 있으므로 훨씬 적은 양의 재료가 사용된다. 복식 아치 댐에서처럼 부벽이 연결되면 강도가 더 높아질 수 있다. 그러나 이런 구조물은 부벽기초에 어떠한 움직임도 없을 때만 가능하다. 퀘벡에 있는 다니엘 존슨 댐에는 1,310m 길이의 댐 꼭대기를 가로지르는 14개의 부벽이 있다.
아치 댐은 물을 가두는 쪽으로 호상을 이루는 아치가 저수지에 면해 있다. 아치 댐은 수압을 강·하천 등의 양쪽 기슭의 암반이 지탱해주는 구조를 가지고 있다. 이 댐의 설계강도는 1963년 이탈리아에서 밝혀졌다. 그 당시 바이온트 댐은 저수지에 막대한 양의 토사와 암석이 미끄러져 떨어지면서 물이 범람하게 되었는데도 아무런 피해를 받지 않은 채로 남아 있었다.
댐에 저장된 물은 매우 유용하다. 댐 수문이라 불리는 배수구는 관개 급수, 전력생산을 위해 충분한 물을 방류시킨다. 또한 배수구는 생태학적 이유에서 댐 아래 강물의 수위를 조절한다. 많은 댐들이 어류의 통로를 위한 특별한 수문을 가진다. 수문은 댐 뒤에 쌓이는 실트(silt：모래와 점토의 중간 굵기인 흙으로 된 암석)를 빼낼 때도 사용한다. 실트가 쌓이면 구조물에 압력을 유발하고 저수지를 메워버릴 수도 있다.
댐의 가장 중요한 보조구조물은 여수로(餘水路)이다. 여수로가 없다면 댐이 파괴될 가능성이 크게 증가된다. 이 역할은 폭우나 산사태로 댐의 물이 저수 용량을 초과할 경우 자동적으로 방류한다. 여수로에 흐르는 물은 보통 댐의 측면을 따라서 물길이 흐르거나, 스키점프 여수로라는 것을 통해 방출된다.
싸이월드미투데이 요즘논밭에 물을 대기 위해서 하천에 둑을 쌓아 만든 저수시설.
전통적인 농업국가였던 한국에서의 치수(治水)는 국가 주요정책의 하나로, 제언과 보의 신축 및 개수를 중심으로 한 관개사업이 활발했다. 특히 조선시대에는 저수지와 보를 축조하여 밭을 논으로 만드는 작업이 이루어져, 세종 1년에는 논과 밭의 비율이 2：3이었던 것이 조선말에는 3：1로 바뀌었다. 보를 설치하는 이유는 첫째, 논밭에 물을 대기에 편리한 수면 높이를 얻고, 둘째, 가뭄철에도 농업용수를 확보하며, 셋째, 강하구로부터 짠물이 흘러드는 것을 막고, 넷째, 큰 물을 분산하여 물량을 조절하기 위해서이다(→ 색인 : 치수관개).
전통적인 보(洑)의 설치방법은 하천에 가로로 적절한 간격마다 말목을 박고 긴 통나무들을 가로질러 여기에 돌을 놓고 흙으로 덮어 물을 흐르게 하면서 수심을 높이는 것이다. 보의 구조물에는 수로에 물을 끌어 들이는 취수문, 수위를 높이고 수량을 확보하기 위해 하천을 막아 만든 취입보, 수문 앞에 토사의 퇴적을 막고 홍수량의 일부를 방류하기 위한 토사토(土沙吐), 홍수나 격류 등으로 보 양안의 파여짐을 방지하는 호안공(護岸工) 등으로 이루어진다. 예전의 보들은 구조물들이 미비하여 홍수 때마다 유실되어 매년 다시 쌓아야 하는 단점이 있었다. 현대에는 많은 하천들의 상류에 저수지가 축조되고, 보도 대형화·현대화됨으로써 과거에 보가 갖고 있던 문제점들이 해결되고 있다. 보통 보를 쌓을 때에는 가뭄에도 필요한 물을 얻을 수 있어야 하므로, 하천이 산간지역에서 평야지대로 넘어가는 중류부가 가장 알맞다. 또한 하천변과 가까워야 하며, 보마루의 표고는 계획취수위보다 10~15㎝의 여유를 두어야 한다. 최근에 대규모의 댐과 저수지가 많아져 그 역할을 대행해주고 있지만, 아직도 관개시설로서 보는 매우 중요하다.
댐 [dam]토목 | 브리태니커
싸이월드미투데이 요즘물의 흐름을 제한하고 관리하기 위해 시내·강, 혹은 강 하구를 가로질러 건설한 방벽.
댐은 식수원·관개·홍수조절·전력생산 등을 위해 건설된다. 댐의 종류는 그것의 종(縱) 단면형태와 건설자재에 따라 나누어진다. 주요한 형식은 흙 댐, 사력 댐, 자갈 댐, 중력식 석괴 댐, 석괴 아치 댐, 중력식 아치 댐, 석괴구조 댐, 철제 댐, 목제 댐이 있다. 처음 4가지 유형은 예전부터 사용되어왔고 나머지는 19~20세기에 개발되었다. 현대의 토목 기술자들은 특정한 댐의 건설에서 가장 적절한 재료와 설계를 선택하기 위해서 기초의 상태, 하중-변형 관계, 온도와 압력 변화, 지역 지하수의 화학적 특성, 지진 활동의 가능성을 면밀하게 분석한다.
수세기 동안 댐 설계는 오직 경험에만 의존하게 되었는데, 인도와 스리랑카는 아직도 고대 흙 댐 유적이 남아 있다. 문헌에 최초로 기록된 댐은 BC 2900년경 이집트 나일 강에 건설된 15ｍ의 석괴구조 댐이며, 아직까지 사용되고 있는 가장 오래된 댐은 시리아에 있는 BC 1300년경에 건설된 사력 댐이다. 고대 로마의 댐 기술자들은 다른 건설공사에 발휘했던 건설 재능을 댐 공사에는 발휘하지 못했던 반면, 비잔티움의 토목기술자는 AD 550년 중력식 아치 댐을 지을 때 로마의 석괴 아치를 도용했다(→ 색인 : 비잔틴 제국). 그후 수세기 동안 유럽에서는 댐 건설이 거의 없었다.
18~19세기 산업혁명으로 수력발전이 필요하게 되자 비로소 본격적으로 댐을 건설하게 되었다. 1850년대 스코틀랜드 토목기술자 윌리엄 J. M. 랭킨의 영향으로 토목공학의 방향이 뚜렷하게 제시되었다. 그뒤 100여 년 간 뉴턴, 라이프니츠, 후크와 그밖의 다른 사람들의 발전으로부터 축적되어온 이론적 지식이 마침내 댐 설계 기술을 탄생시켰다.
현대적인 댐은 일반적으로 제방 댐(토사충전 댐)과 석괴 댐(콘크리트 댐)의 2가지 종류로 나누어진다(→ 색인 : 토양). 보통 제방 댐은 폭이 넓은 강을 가로질러 물을 저장하고자 할 때 이용한다. 여기에는 엄청난 재료가 소모되기 때문에 주로 쉽게 구할 수 있고 저렴한 흙과 암석이 이용된다. 또한 흙과 암석은 댐 기초 부분에서 유동으로 생기는 변화에 효과적으로 적응할 수 있다.
이집트 나일 강을 가로지르는 아스완 하이 댐과 같은 제방의 단면을 보면 밑면이 넓은 3각형처럼 보인다. 비록 이러한 댐들은 높이보다 댐의 길이로 잘 알려져 있지만 예외적으로 타지키스탄에 있는 누레크 댐은 높이가 300m 이상이다. 그러므로 여기에 쓰인 시공 자재는 그 자체가 엄청난 무게를 갖기 때문에 굳기 쉬운 단단한 토질을 쓴다. 이런 구조물에서 생길 수 있는 위험은 물이 점점 전체 제방으로 스며들면서 밖으로 흘러나올 때 초래된다. 그러면 댐이 씻겨나가고 결국에는 파괴된다. 토목기술자들은 이러한 과정을 예방하고 이미 스며든 물이 배수되도록 하기 위해 제방 안에 다른 투수성을 가진 층을 설치한다. 이러한 특수설계에는 일반적으로 불투수성 점토층과 대비되는 약한 투수성의 재료를 이용해서 전이층을 만드는 방법이 이용된다.
석괴 댐에서는 몇 개의 가능한 다른 설계방법이 있다. 중력식 댐은 수평수압을 지탱하기 위해 건설재료 자체의 무게에 의한 하중을 이용한다. 수압이 큰 경우 기초는 댐 높이의 약 3/4의 너비로 콘크리트 시공을 한다. 콘크리트 부벽 댐은 기초의 바깥쪽의 군데군데에 버팀벽을 세우기 때문에 물을 막는 벽 자체는 좀 얇게 만들 수 있으므로 훨씬 적은 양의 재료가 사용된다. 복식 아치 댐에서처럼 부벽이 연결되면 강도가 더 높아질 수 있다. 그러나 이런 구조물은 부벽기초에 어떠한 움직임도 없을 때만 가능하다. 퀘벡에 있는 다니엘 존슨 댐에는 1,310m 길이의 댐 꼭대기를 가로지르는 14개의 부벽이 있다.
아치 댐은 물을 가두는 쪽으로 호상을 이루는 아치가 저수지에 면해 있다. 아치 댐은 수압을 강·하천 등의 양쪽 기슭의 암반이 지탱해주는 구조를 가지고 있다. 이 댐의 설계강도는 1963년 이탈리아에서 밝혀졌다. 그 당시 바이온트 댐은 저수지에 막대한 양의 토사와 암석이 미끄러져 떨어지면서 물이 범람하게 되었는데도 아무런 피해를 받지 않은 채로 남아 있었다.
댐에 저장된 물은 매우 유용하다. 댐 수문이라 불리는 배수구는 관개 급수, 전력생산을 위해 충분한 물을 방류시킨다. 또한 배수구는 생태학적 이유에서 댐 아래 강물의 수위를 조절한다. 많은 댐들이 어류의 통로를 위한 특별한 수문을 가진다. 수문은 댐 뒤에 쌓이는 실트(silt：모래와 점토의 중간 굵기인 흙으로 된 암석)를 빼낼 때도 사용한다. 실트가 쌓이면 구조물에 압력을 유발하고 저수지를 메워버릴 수도 있다.
댐의 가장 중요한 보조구조물은 여수로(餘水路)이다. 여수로가 없다면 댐이 파괴될 가능성이 크게 증가된다. 이 역할은 폭우나 산사태로 댐의 물이 저수 용량을 초과할 경우 자동적으로 방류한다. 여수로에 흐르는 물은 보통 댐의 측면을 따라서 물길이 흐르거나, 스키점프 여수로라는 것을 통해 방출된다.